[發明專利]水稻粒型基因GS10及其應用

有效

• 申請號: 202010846051.1
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN111961673B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 張迎信;曹立勇;陳玉宇;吳瑋勛;程式華;陳代波
• 申請（專利權）人: 中國水稻研究所
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/82;A01H5/10;A01H6/46;C12N15/11
• 代理公司: 北京市京大律師事務所 11321
• 代理人: 李洪群

1.水稻粒型基因GS10，其特征在于，其為編碼如下蛋白質（a）的基因：

（a）由SEQ?ID?NO:3所示的氨基酸序列組成的蛋白質。

2.根據權利要求1所述的基因GS10，其特征在于，其核苷酸序列為：

i）SEQ?ID?NO:1所示的核苷酸序列；

其cDNA序列為：

i）SEQ?ID?NO:2所示的核苷酸序列。

3.含有權利要求1或2所述基因GS10的生物材料，所述生物材料為重組DNA、表達盒、轉座子、質粒載體、噬菌體載體、病毒載體、工程菌或非可再生的植物部分。

4.權利要求1或2所述基因GS10或權利要求3所述生物材料的以下任一應用：

（1）調控水稻粒型、穗型、葉型及株高；

（2）用于植物品種改良；

（3）用于制備轉基因植物；

所述水稻粒型包括粒長、粒寬和粒重。

5.根據權利要求4所述的應用，其特征在于，所述植物為禾本科植物。

6.使水稻粒長變短、粒寬變寬、粒重減輕、穗長變短、葉型變短變寬、株高降低的方法，其特征在于，包括：利用基因工程手段，弱化或敲除水稻中的基因GS10；其中，基因GS10為編碼如下蛋白質（a）的基因：

（a）由SEQ?ID?NO:3所示的氨基酸序列組成的蛋白質。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，包括：以基因GS10為靶標，設計基于CRISPR/Cas9的sgRNA序列，將含有編碼所述sgRNA序列的DNA片段連接到攜帶CRISPR/Cas的載體中，轉化水稻，進而獲得該基因功能缺失的轉基因水稻。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，

sgRNA作用位點的核苷酸序列為5’-?GTGCCGAAGTATCCTCGCTAAGG?-3’。

9.使植物粒長變長、粒寬變窄、增加粒重、穗長變長、葉型變長變窄、株高增加的方法，其特征在于，包括：利用基因工程手段，在植物中過表達基因GS10；

所述過表達的方式選自以下1）~5），或任選的組合：

1）通過導入具有所述基因的質粒；

2）通過增加植物染色體上所述基因的拷貝數；

3）通過改變植物染色體上所述基因的啟動子序列；

4）通過將強啟動子與所述基因可操作地連接；

5）通過導入增強子；

其中，基因GS10為編碼如下蛋白質（a）的基因：

（a）由SEQ?ID?NO:3所示的氨基酸序列組成的蛋白質。

10.根據權利要求6-9任一項所述方法獲得的轉基因植物在植物育種中的應用。

11.根據權利要求10所述的應用，其特征在于，育種方法包括轉基因、雜交、回交、自交或無性繁殖。

12.一種培育粒型、株型生長發育正常的轉基因植物的方法，其特征在于，包括：將權利要求1或2所述基因GS10導入粒型、株型發育異常的植物中，得到粒型、株型發育正常的轉基因植物；所述粒型、株型發育異常的植物為粒長變短、粒寬變寬、粒重減輕、穗長變短、葉型變短變寬、株高降低的植物；所述粒型、株型正常的轉基因植物為粒長、粒寬、粒重、穗長、葉長、葉寬和株高恢復正常的轉基因植物。

13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，所述植物為禾本科植物。